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揭秘4J36低膨脹合金:精密工程領(lǐng)域的穩(wěn)定基石

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發(fā)布時間: 2024/12/11 11:28:00
 
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揭秘4J36低膨脹合金:精密工程領(lǐng)域的穩(wěn)定基石 詳細說明
  1. 概述
4J36合金,亦稱因瓦(INVAR)合金,以其獨特的物理特性聞名于世。該合金的居里點設(shè)定在約230°C,這一特性使得合金在低于此溫度時呈現(xiàn)鐵磁性,并展現(xiàn)出極低的熱膨脹系數(shù);而當(dāng)溫度高于居里點時,合金轉(zhuǎn)變?yōu)闊o磁性狀態(tài),同時其膨脹系數(shù)顯著增加。因此,4J36合金被廣泛應(yīng)用于制造在溫度變化環(huán)境中需保持尺寸高度穩(wěn)定的元件,尤其在無線電工業(yè)、精密儀器、儀表以及眾多工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。
1.1 材料牌號
4J36
1.2 相近牌號

國家 牌號
俄羅斯 36H, 36H-BI
美國 Invar, Nilvar Unipsan 36,
英國 Invar, Nilo36, 36N₁
德國 Vacodil36, Nilos36

1.3 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
遵循YB/T 5241—199《低膨脹合金4J32、4J36、4J38和4J40技術(shù)條件》。
1.4 化學(xué)成分
表列出了4J36合金的主要化學(xué)成分:
元素 含量(wt%)
C ≤0.05
S ≤0.020
Mn ≤0.30
Si 0.2~0.6
Ni 35.0~37.0
Fe 余量
注:在平均線膨脹系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的前提下,鎳含量允許偏離表中的規(guī)定范圍。
1.5 熱處理制度
為確保膨脹系數(shù)性能的準(zhǔn)確檢驗,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試樣的加工與熱處理流程:首先將半成品試樣加熱至840°C±10°C,保溫1小時后進行水淬處理;隨后,將試樣加工為成品形態(tài),并在315°C±10°C下保溫1小時,~后隨爐冷卻或空冷。
1.6 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
提供棒材、管材、板材、絲材及帶材等多種品種,供應(yīng)狀態(tài)根據(jù)客戶需求確定。
1.7 熔煉與鑄造工藝
可采用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐進行熔煉。
1.8 應(yīng)用概況與特殊要求
4J36合金作為典型的低膨脹合金,在航空航天等領(lǐng)域長期應(yīng)用,性能穩(wěn)定可靠。在使用過程中,需嚴(yán)格控制熱處理工藝及加工工藝,以確保材料的性能穩(wěn)定性。
2. 4J36膨脹合金的熱處理效應(yīng)研究
4J36膨脹合金因其卓越的低膨脹性能在精密儀器、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其熱膨脹系數(shù)異常低,不完全遵循常規(guī)熱膨脹規(guī)律,這一現(xiàn)象主要受合金成分、晶粒大小、缺陷含量及析出相等因素影響。特別是當(dāng)鎳含量接近35.7%時,F(xiàn)e-Ni合金展現(xiàn)出獨特的熱膨脹特性。
熱處理對4J36合金線膨脹系數(shù)及磁性能的影響

組織穩(wěn)定性:熱處理前后,4J36合金均保持單相奧氏體組織形態(tài),且為等軸晶結(jié)構(gòu)。熱處理工藝的變化不會改變其基本組織結(jié)構(gòu),但隨著溫度升高,晶粒尺寸會增大,并可能觀察到再結(jié)晶晶粒和退火孿晶帶的出現(xiàn)。


冷卻速率的影響:冷卻速率對4J36合金的線膨脹系數(shù)和磁性能具有相反的作用。慢冷卻速率會導(dǎo)致線膨脹系數(shù)上升,降低合金的體積穩(wěn)定性;然而,這種條件下初始磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強度會有所提高,從而增強合金的磁性能穩(wěn)定性。


磁性與熱膨脹機制:4J36合金中fcc結(jié)構(gòu)的γ-Fe原子具有鐵磁性,并存在自旋平行和反自旋平行兩種磁有序態(tài)。隨著加熱溫度的升高,原子振動頻率增加,導(dǎo)致體積膨脹趨勢。為抵消熱脹冷縮效應(yīng),F(xiàn)e原子轉(zhuǎn)變?yōu)榉醋孕叫袪顟B(tài),從而保持合金體積的相對穩(wěn)定,賦予其極低的熱膨脹系數(shù)。

4. 結(jié)束語
綜上所述,4J36合金因其獨特的物理特性和廣泛的應(yīng)用前景,在精密制造領(lǐng)域占據(jù)重要地位。通過深入研究其熱處理工藝對組織、線膨脹系數(shù)及磁性能的影響,可以進一步優(yōu)化其性能,滿足更高端的應(yīng)用需求。

本產(chǎn)品網(wǎng)址:http://m.zgyywsbw.com/cpshow_224480988/
手機版網(wǎng)址:http://m.vooec.com/product_224480988.html
產(chǎn)品名稱:揭秘4J36低膨脹合金:精密工程領(lǐng)域的穩(wěn)定基石
 
·基本配置規(guī)格
  4J36
 
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